Cuando se trata de mejorar la eficiencia de las células solares, un grupo de profesores de la Universidad de Wyoming ha descubierto una manera de hacerlo agregando átomos de manganeso, un metal alternativo, a la mezcla. Haciéndolo, ellos encontraron, aumenta drásticamente la conversión de energía de las células solares en un promedio de 300 por ciento y, en algunos casos, hasta un 700 por ciento.

Este hallazgo de la investigación podría usarse en el futuro para ayudar a los agricultores y ganaderos de Wyoming a acceder a la energía eléctrica en áreas remotas importantes para el estado para ayudar a los cultivos y el ganado. para impulsar el uso de coches eléctricos en las grandes ciudades, como Los Ángeles, en un esfuerzo por reducir el smog allí.

Jinke Tang y Yuri Dahnovsky, ambos profesores de la Universidad de Washington en el Departamento de Física y Astronomía; TeYu Chien, profesor asistente de física y astronomía; y Wenyong Wang, profesor asociado de física y astronomía, coescribió un artículo de investigación, que fue publicado en Letras de física aplicada el otoño pasado. El papel, titulado "Mejora de la fotocorriente gigante mediante el dopaje de metales de transición en células solares sensibilizadas con puntos cuánticos, "fue destacado recientemente de nuevo, en abril, por la Oficina de Ciencias Energéticas Básicas del Departamento de Energía (DOE).

La investigación fue financiada por el DOE, Oficina de Ciencias Básicas de la Energía, como parte del Programa establecido para estimular la investigación competitiva (EPSCoR).

"Suelen destacar la investigación financiada por ellos, ", Dice Chien." Eligen logros clave y los destacan ".

La Oficina de Ciencias Energéticas Básicas apoya la investigación fundamental para comprender, predecir y, por último, controlar la materia y la energía en la electrónica, niveles atómicos y moleculares para sentar las bases de las nuevas tecnologías energéticas y para apoyar las misiones del DOE en materia de energía, medio ambiente y seguridad nacional.

"Agregamos al punto cuántico PbS con un 4 por ciento de átomos de manganeso. Nuestras expectativas eran un aumento del 4 por ciento en la eficiencia solar, "Dice Dahnovsky." Tuvimos un aumento del 700 por ciento. Eso es muy inusual ".

Dahnovsky dice que es inusual porque los electrones que forman un túnel entre los átomos de manganeso y zinc lo hacen mucho más fácilmente que entre los átomos de plomo y zinc ubicados en la interfaz entre un punto cuántico y un semiconductor.

La búsqueda de células solares de alta eficiencia ha llevado a la búsqueda de nuevos materiales, como el manganeso, para reemplazar el silicio tradicional utilizado para sensibilizadores y electrodos fotoconductores (óxido).

Esto podría conducir a una revolución técnica para algunas aplicaciones industriales, Dahnovsky y Chien dicen ambos.

Los usos prácticos para el aumento de células solares incluyen paneles solares más eficientes a un costo menor para casas y otras estructuras; si se combina con dispositivos portátiles, como iPhones, iPads y computadoras, las células solares podrían mantenerlas encendidas por mucho más tiempo antes de que sea necesario recargarlas; y permitir que los autos eléctricos viajen más lejos antes de tener que detenerse en una estación de recarga, lo que podría hacer que la compra de un automóvil eléctrico sea una alternativa más viable, Dice Chien.

Dahnovsky agrega que la ciencia también podría ayudar a Wyoming, que se extiende, remoto y tiene áreas que carecen de electricidad. Por ejemplo, él dice que una manada de ganado que se mueve de un lugar a otro para pastar puede estar ubicada lejos de la electricidad.

"Un agricultor puede necesitar una bomba de agua en un área remota para dar de beber a su ganado, ", dice." Si no hay electricidad, puede usar células solares para hacer funcionar la bomba de agua ".

Chien dice que los agricultores también podrían usar sensores de energía solar que podrían medir la luz, humedad, oxígeno y temperatura en el suelo de su cultivo.